CN102226492B - 一种用于螺栓腐蚀和线密封的法兰夹具 - Google Patents

一种用于螺栓腐蚀和线密封的法兰夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于螺栓腐蚀和线密封的法兰夹具，它包括圆柱形夹具本体，圆柱形夹具本体由至少两部分组成，每部分侧壁上均设置有其上开有螺栓连接孔的耳板，相邻的两部分之间通过设置在螺栓连接孔内的连接螺栓相连，在圆柱形夹具本体内壁上沿其环向设置有一个凸台，凸台和圆柱形夹具本体两个端面之间形成两个凹槽，在圆柱形夹具本体的侧壁上开有多个贯穿凸台顶面的注剂螺纹孔，在圆柱形夹具本体的两个端面上分别开有多个紧固螺纹孔，在每个紧固螺纹孔内连接有螺栓，所述的螺栓的端部顶紧法兰侧壁设置。采用本夹具可以在不动原密封结构的情况下，安全、可靠的完成堵漏；对法兰螺栓起到很好的保护，可以防止螺栓在注入密封剂时螺栓被拉断。

Description

一种用于螺栓腐蚀和线密封的法兰夹具
技术领域
本发明涉及不停车带压密封技术，具体涉及法兰夹具。
背景技术
中华人民共和国行业标准HG/T 20201-2007《带压密封技术规范》已于2007年5月29日经国家发展和改革委员会第32号公告批准正式发布实施。这是国内外带压密封领域第一部以国家行业标准的形式正式发布实施的技术规范，是带压密封行业的一件大事。
带压密封技术是国家“七五”期间大力推广应用的高新技术之一，已在石油、化工、冶金、电力、流体储存及输送等连续化生产企业广为采用。在正确选用密封注剂的情况下，夹具设计水平的优劣决定着带压密封现场作业的成败。因此，夹具的设计在带压密封技术中有着举足轻重的作用，是用户必须全面掌握和灵活运用的重要内容。
带压密封技术在我国于1983年通过省部级技术鉴定，填补了国内空白，属于新型维修技术。组成带压密封综合技术包括：包容泄漏部位的夹具、填充密封空腔形成新的密封比压的密封剂、注入密封剂的专用工具和为建立新的密封结构实施的封堵操作技术等四部分。夹具(带压密封技术)定义：安装在泄露缺陷部位形成密封空腔，提供强度和刚度保证的承压金属构件。专用夹具由本体耳板和紧固螺栓组成。夹具设计内容：尺寸确定，材料选择，结构应用和强度计算。
目前，不宜采用带压密封的泄漏部位有：
(1)因腐蚀或泄漏使螺栓强度不能满足要求，而又无法加固的泄漏点。
在正常情况下螺栓受力为：σ＝σ预紧力+σ介质
在泄漏封堵后，螺栓受力为：σ＝σ预紧力+σ介质+σ注剂挤压力
螺栓由不泄漏受两个力之和到封堵后受到三个力的叠加，受力情况恶化了。因此，封堵操作前如不采取加固措施，螺栓是有可能出现强度问题的。
(2)法兰为线密封垫片
此类结构法兰与垫片是线接触，螺栓力不需很大，密封比压就很高，故一般连接螺栓都比较细，因此，注剂时容易被拉变形甚至拉断。
以上两种情况在堵漏时是非常危险的。
法兰是在螺栓预紧力的作用下，把处于密封面之间的垫片压紧，起到密封的作用。现有的法兰连接结构如图1-1和图1-2所示，图1-2中1-螺母；2-法兰；3-螺栓；4-垫片；5垫圈。现有的法兰泄漏原因：螺栓没有预紧够；螺栓预紧力太大；高温工作；介质里有小颗粒到垫片里；垫片老化，失去弹力等。法兰泄漏结构图如图2所示。带压密封技术实施，是在介质泄漏状态下的应急抢险技术手段，作业过程涉及不同工况条件和复杂的泄漏部位，安全可靠的消除运行中流程装置介质泄漏，避免能源资源浪费和杜绝恶性事故发生是非常必要的。常规的法兰夹具不能满足因腐蚀或泄漏使螺栓强度不足的要求，也不能满足线密封法兰泄露的要求。
当法兰连接螺栓腐蚀发生泄漏时，以往的办法是更换腐蚀螺栓。用G型卡兰夹住法兰两侧，卸下腐蚀的螺栓，跟换新的螺栓，用常规的法兰夹具、密封剂进行堵漏。这样做非常危险，因为当管道内部压力较高时，更换腐蚀螺栓易导致结构爆裂，特别是有毒有害气体、液体，高温高压工况。国家每年因为螺栓腐蚀堵漏造成人员伤亡事故时有发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安全可靠的一种用于螺栓腐蚀和线密封的法兰夹具。
本发明的用于螺栓腐蚀和线密封的法兰夹具，它包括圆柱形夹具本体，所述的圆柱形夹具本体由至少两部分组成，每部分侧壁上均设置有其上开有螺栓连接孔的耳板，相邻的两部分之间通过设置在螺栓连接孔内的连接螺栓相连，在所述的圆柱形夹具本体内壁上沿其环向设置有一个凸台，所述的凸台和圆柱形夹具本体两个端面之间形成两个凹槽，在所述的圆柱形夹具本体的侧壁上开有多个贯穿凸台顶面的注剂螺纹孔，在所述的圆柱形夹具本体的两个端面上分别开有多个紧固螺纹孔，在每个紧固螺纹孔内连接有螺栓，所述的螺栓的端部能够顶紧装在凹槽内的法兰的侧壁设置。
本发明的突出优点是：
采用本夹具可以在不动原密封结构的情况下(不用更换腐蚀螺栓)，安全、可靠的完成堵漏；对法兰螺栓起到很好的保护，可以防止螺栓在注入密封剂时螺栓被拉断。
附图说明
图1-1是现有的管法兰连接结构图；
图1-2是现有的设备法兰连接结构图；
图2是现有的法兰泄漏结构图；
图3是本发明的一种用于螺栓腐蚀和线密封的法兰夹具的结构示意图；
图4是采用图3所示的法兰夹具装配法兰的半剖装配图；
图5是图4是采用图3所示的法兰夹具装配法兰的装配图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，并参照附图，对本发明技术做进一步的说明：
如图3-5所示的本发明的用于螺栓腐蚀和线密封的法兰夹具8，它包括圆柱形夹具本体1，所述的圆柱形夹具本体由至少两部分组成，每部分侧壁上均设置有其上开有螺栓连接孔2的耳板3，相邻的两部分之间通过设置在螺栓连接孔内的连接螺栓相连，在所述的圆柱形夹具本体内壁上沿其环向设置有一个凸台，所述的凸台和圆柱形夹具本体两个端面之间形成两个凹槽，在所述的圆柱形夹具本体的侧壁上开有多个贯穿凸台顶面的注剂螺纹孔4，在所述的圆柱形夹具本体的两个端面上分别开有多个紧固螺纹孔5，在每个紧固螺纹孔内连接有螺栓，所述的螺栓的端部顶紧装在凹槽内的法兰的侧壁设置。
夹具选材可以根据实测法兰系统温度、强度计算、刚度计算以及材料的可焊性选定，如可以选用45号钢。夹具厚度由强度、刚度计算及安装注剂阀螺纹尺寸要求确定(设有注剂孔的夹具，最小壁厚不小于14mm)；夹具内径根据法兰外径确定，凸台宽度为法兰副最小间隙减去0.3mm，凸台内径为法兰外径减去(8-12)mm；为了注剂方便，注剂孔数量与法兰螺栓数相同，间距不大于100mm。
采用本夹具可以在不动原密封结构的情况下(不用更换腐蚀螺栓)，安全、可靠的完成堵漏。具体操作如下：1、在泄漏现场本夹具，法兰(法兰6与管道7焊接相连)安装在凹槽内被夹具包住，起到很好的保护作用。夹具一般由两半圆柱组成，当管道法兰直径较大时，可以做成多个夹具围成一圈(为了保证夹具的刚度)。2、夹具两侧耳板由螺栓、螺母紧固。3、夹具两端面螺纹孔装入螺栓，螺栓端部和法兰外侧接触，拧紧螺栓顶住法兰外表面，轴向压力可保护腐蚀螺栓不被拉断。4、每个夹具注剂螺纹孔接入注剂阀、注剂枪，进行注剂操作。5、待密封剂填满夹具空腔，完成封堵。

Claims (1)

1.用于螺栓腐蚀和线密封的法兰夹具，其特征在于：它包括圆柱形夹具本体，所述的圆柱形夹具本体由至少两部分组成，每部分侧壁上均设置有其上开有螺栓连接孔的耳板，相邻的两部分之间通过设置在螺栓连接孔内的连接螺栓相连，在所述的圆柱形夹具本体内壁上沿其环向设置有一个凸台，所述的凸台和圆柱形夹具本体两个端面之间形成两个凹槽，在所述的圆柱形夹具本体的侧壁上开有多个贯穿凸台顶面的注剂螺纹孔，在所述的圆柱形夹具本体的两个端面上分别开有多个紧固螺纹孔，在每个紧固螺纹孔内连接有螺栓，所述的螺栓的端部能够顶紧装在凹槽内的法兰的侧壁设置。
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